愛因斯坦的相對論是否已被量子理論淘汰了?

書中有路

愛因斯坦的相對論並沒有被量子理論淘汰了!相反,相對論和量子力學融合在一起形成的理論在過去半個多世紀裡影響了很多代人。這些理論叫相對論性量子理論,其中比較成功的理論是量子電動力學、量子色動力學。這兩個理論服從狹義相對論也服從量子力學!所以題主的問題可以有很明確的答案:沒有!

相對論分為經典相對論和量子化的相對論。經典相對論是不考慮量子效應的相對論,愛因斯坦當年提出的相對論就是經典相對論。但是隨著量子力學的建立,相對論量子化理論也逐漸被物理學家找到了。起初是以克萊因、高登、狄拉克提出的相對論性量子力學為代表,但是後來發現,相對論性量子力學存在嚴重的不自洽性,必須要修改。為了獲得自洽的相對論性量子理論,一大幫物理學家投身到這一理論建立大業之中!隨後,物理學家發展了量子力學,建立了量子場論。早期的量子場論是二次量子化的量子理論,它比量子力學這種一次量子化還“量子化”的理論。後來,費曼建立了路徑積分量子化。量子場論可以通過經典場論的路徑積分量子化來實現。量子電動力學是經典電動力學量子化的理論,也是最成功的量子場論之一。該量子理論成功地解釋了電磁力的相互作用機制,並且精確地計算了電子內稟磁矩。而幾十年以後,量子色動力學建立。該量子理論有成功地解釋了強核力的相互作用機制。這些量子理論,都服從狹義相對論性協變,同時它們又是量子理論。

相對論和量子力學其實有矛盾,但是同時又有“共同語言”。狹義相對論性量子場論就是弱化了狹義相對論和量子力學矛盾的理論。目前還沒有建立廣義相對論性量子場論,因為廣義相對論和量子力學之間的矛盾無法通過純粹的場論進行弱化。如何建立廣義相對論量子理論或者說量子引力,是當代理論物理的一大難題。不過,現在已經獲得了很多有價值的理論模型,比如說雙複製模型(這個只有專門研究量子引力的清楚它是什麼,我在以前的回答裡解釋過,這裡略),比如說引力對偶模型等。

就說這麼多吧。


科學聯盟

可以明確地說,愛因斯坦的相對論從來沒有被量子力學淘汰。我們每天都要用到的定位功能,就是用到了相對論效應。一天到晚嚷嚷著要推翻相對論基本上都是一些民科人士,在他們看來,一代又一代的頂級物理學家還不如他們這些物理還沒學好的人,題主勿要輕信他們的囈語。

在相對論中,早在半個多世紀之前,沒有涉及引力的狹義相對論已經成功地與量子力學結合成了量子場論。物理學家在全世界建造了各種粒子加速器,它們每天都在驗證量子場論的正確性。

另一方面,雖然作為引力理論的廣義相對論和量子力學目前尚未統一,但這兩個理論在各自領域都是十分成功的理論。廣義相對論早在100多年前提出之後不久,就得到了水星近日點進動以及星光偏轉實驗的證實。廣義相對論預言了各種引力現象,包括引力紅移、引力透鏡效應和引力波,這些現象都逐一得到越來越精確的觀測實驗的證實。毋庸置疑,廣義相對論在描述引力方面取得了巨大的成功。

但問題是,廣義相對論的建立基於彎曲時空,這使其很難與基於平直時空的量子力學相統一。目前,物理學家還在積極發展理論來調和這兩種理論。

雖然相對論還存在一些問題,就算未來的物理學家提出了替代相對論的更好理論,但這也不能說相對論是錯的,只能說明這個理論具有侷限性。未來物理學家一定還會繼續使用相對論,因為該理論在一定範圍內很好用,這就像我們至今還在使用具有侷限性的牛頓力學一樣。


火星一號

答:不知道題主的觀點從哪裡來的,愛因斯坦的相對論並不會被量子力學淘汰。


相對論不會被任何理論淘汰,如果有一天真的發現了新的理論最多隻能是對相對論的修正。物理理論的偉大之處在於不會被推倒從來,我們至今所形成的物理理論框架,是大部分巨人努力的共同成果。

愛因斯坦的相對論和量子力學是20世紀物理學的兩大支柱。

兩種理論應用領域不同

相對論現多被用於宏觀大尺度上,人類認知中的時間和空間至此已經發生天翻地覆的變化。量子力學多用於微觀尺寸上的規律,對於宏觀上的延續尚無成果。低速宏觀是牛頓經典力學的天下。

理論統一

相對論中的狹義相對論可以和量子力學很好的統一,兩種理論相對的地方就是四大基本作用力被兩種理論分別解釋。量子力學本質上解釋了出引力外的其它作用力,而廣義相對論對引力從本質上給出解釋。

最可能出現的情況

兩種理論雖然水火不容,但是都在各自領域發揮著作用,並不會被誰所淘汰,最可能出現一種新的理論會是兩種理論的統一和修正。超弦理論現在是大統一理論的熱門競選者。


以上是我的答案,歡迎你關注點評。


黑洞家的鏟屎官

二者又不是對立關係,只是部分論點不同。而且愛因斯坦不擅長現場辯論輸給波爾,還有一個特立獨行的薛定諤,一個貓的死活讓所有人陷入沉思。共同促進,發展,不要搞成對立的兩派。他們的爭論是智慧的碰撞,不是吵架。我個人喜歡薛定諤的這個說法,觸摸到了緣起性空的門檻。王陽明回答山間的花那個問題時,也是類似的。


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